Постнагрузка — это давление, против которого должно работать сердце, чтобы выбросить кровь во время систолы (сокращения желудочков). Постнагрузка пропорциональна среднему артериальному давлению. [1] По мере увеличения давления в аорте и легочной артерии постнагрузка увеличивается на левый и правый желудочки соответственно. Постнагрузка изменяется, чтобы адаптироваться к постоянно меняющимся требованиям сердечно-сосудистой системы животного . [1] Постнагрузка пропорциональна среднему систолическому артериальному давлению и измеряется в миллиметрах ртутного столба (мм рт. ст.) .
Постнагрузка является определяющим фактором сердечного выброса . [1] Сердечный выброс – это произведение ударного объема и частоты сердечных сокращений . [2] Постнагрузка является определяющим фактором ударного объема (в дополнение к преднагрузке и силе сокращения миокарда ). [1]
Согласно закону Лапласа , напряжение мышечных волокон в стенке сердца равно давлению внутри желудочка, умноженному на объем внутри желудочка, деленный на толщину стенки (это соотношение является еще одним фактором, определяющим постнагрузку). Следовательно, при сравнении нормального сердца с сердцем с расширенным левым желудочком, если давление в аорте одинаково в обоих сердцах, расширенное сердце должно создавать большее напряжение, чтобы преодолеть одинаковое давление в аорте для выброса крови, поскольку оно имеет больший внутренний диаметр. радиус и объем. Таким образом, расширенное сердце имеет большую суммарную нагрузку (напряжение) на миоциты, т. е. имеет более высокую постнагрузку. Это также верно в отношении эксцентрической гипертрофии, возникающей в результате высокоинтенсивных аэробных тренировок. И наоборот, концентрически гипертрофированный левый желудочек может иметь меньшую постнагрузку при данном аортальном давлении. Когда сократимость нарушается и желудочек расширяется, постнагрузка возрастает и ограничивает выброс. Это может создать порочный круг, при котором сердечный выброс снижается по мере увеличения потребности в кислороде. [3]
Постнагрузку также можно охарактеризовать как давление, которое камеры сердца должны создавать для выброса крови из сердца, и это является следствием давления в аорте (для левого желудочка) и легочного давления или давления в легочной артерии (для правого желудочка). . Давление в желудочках должно быть больше системного и легочного давления, чтобы открыть аортальный и легочный клапаны соответственно. По мере увеличения постнагрузки сердечный выброс снижается. Визуализация сердца является несколько ограниченным методом определения постнагрузки, поскольку она зависит от интерпретации объемных данных. [ нужна цитата ]
Количественно постнагрузку можно рассчитать, определив напряжение стенки левого желудочка, используя уравнение Янга- Лапласа :
где
EDP — это конечное диастолическое давление в левом желудочке, которое обычно аппроксимируется измерением давления заклинивания в легочной артерии .
МЭД — конечный диастолический радиус в средней точке левого желудочка, а
h — средняя толщина стенки левого желудочка. Радиус и среднюю толщину левого желудочка можно измерить с помощью эхокардиографии .
Патология болезненных процессов , включающая такие показатели, как увеличение постнагрузки левого желудочка , включает повышенное артериальное давление и заболевание аортального клапана . [4]
Систолическая гипертензия (АГ) (повышенное кровяное давление) увеличивает постнагрузку левого желудочка (ЛЖ), поскольку ЛЖ должен работать усерднее, чтобы выбросить кровь в аорту. Это связано с тем, что аортальный клапан не откроется до тех пор, пока давление, создаваемое в левом желудочке, не превысит повышенное кровяное давление в аорте. [5]
Легочная гипертензия (ЛГ) – это повышение артериального давления в правых отделах сердца, ведущее в легкие. PH указывает на локальное увеличение постнагрузки, приуроченное к правой половине сердца, отделенной и изолированной от левой части сердца межжелудочковой перегородкой . [6]
В процессе естественного старения аортальный стеноз часто увеличивает постнагрузку, поскольку левый желудочек должен преодолевать градиент давления, вызванный кальцинированным и стенотичным аортальным клапаном, в дополнение к кровяному давлению, необходимому для выброса крови в аорту . Например, если кровяное давление составляет 120/80, а стеноз аортального клапана создает трансклапанный градиент 30 мм рт. ст. , левый желудочек должен создать давление 110 мм рт. ст., чтобы открыть аортальный клапан и выбросить кровь в аорту. [7]
Из-за возросшей постнагрузки желудочку приходится работать усерднее, чтобы выполнить свою задачу по выбросу крови в аорту. Таким образом, в долгосрочной перспективе повышенная постнагрузка (из-за стеноза) приводит к гипертрофии левого желудочка, что объясняет увеличение требуемой работы, а также снижает напряжение стенки, поскольку толщина стенки и напряжение стенки обратно пропорциональны. [8]
Аортальная недостаточность (аортальная регургитация) увеличивает постнагрузку, поскольку часть крови, выбрасываемой вперед, регургитируется обратно через пораженный аортальный клапан. Это приводит к повышению систолического артериального давления. Диастолическое артериальное давление в аорте падает из-за регургитации. Это увеличивает пульсовое давление. [9]
Митральная регургитация (МР) снижает постнагрузку. Во время систолы желудочков под контролем МРТ регургитирующая кровь течет назад/ретроградно вперед и назад через пораженный и несостоятельный митральный клапан . Оставшаяся кровь, попадающая в ЛЖ, оптимально выбрасывается через аортальный клапан. Благодаря дополнительному пути кровотока через митральный клапан левому желудочку не приходится так сильно работать, чтобы выбросить кровь, т. е. снижается постнагрузка. [10] Постнагрузка во многом зависит от давления в аорте.
